Effets moléculaires complexes : le cas des radiations ionisantes

Le passage des rayonnements ionisants dans la matière vivante, comme d’autres formes d’énergie, déclenche une chaîne d’événements successifs qui peuvent aboutir à la mort cellulaire. Ces événements concernent divers constituants biologiques et des fonctions dans lesquelles ceux-ci sont impliqués.

Sur une échelle temporelle nous pouvant représenter les différentes étapes : excitations et ionisation des molécules ou atomes traversées (effet Campton), jusqu’aux effets biologiques à plus long terme, se traduisant pas des cassures de l’ADN pouvant entraîner des mutations, le facteur temps et le hasard jouent des rôles importants.

Si cette chaîne d’événements s’applique à tous les cas, les différents tissus ont des sensibilités différentes à dose égale. Il s’agit ici des étapes physico-chimique, biochimique et biologique ; les trois principales caractéristiques qui influencent la radiosensibilité sont l’état d’oxygénation (l’hypoxie étant un facteur de radiorésistance), la prolifération cellulaire (capable de produire une redistribution dans le cycle cellulaire) et la radiosensibilité intrinsèque qui dépend des mécanismes radioprotecteurs, capteurs de radicaux libres et sytèmes de réparation.

L’exemple des radiations ionisantes a été choisi à cause de leur effet cancérigène reconnu. L’impact à différentes doses a pu être suivi chez les survivants de la bombe atomique. Un modèle de risque de l’exposition en fonction de la dose a été élaboré par la Commission Internationale de Radioprotection. L’extrapolation aux faibles doses montre une relation linéaire avec le risque de cancer, sans effet de seuil, ce qui aujourd’hui a été étendu à d’autres agent potentiellement génotoxiques.

Sur le plan biophysique, la justification repose sur le fait que chaque trajectoire du rayonnement présente une probabilité indépendante de collision avec la cible biologique. Néanmoins, si ceci tient pour des événements initiateurs indépendants, il faut noter que l’apparition d’un cancer nécessite plusieurs mutations qui ne peuvent être totalement autonomes, sans coopérations entre elles.

Evidemment, si les probabilités sont faibles aux doses d’exposition les plus faibles, leur impact doit être apprécié en fonction du nombre d’individus concernés et de la durée d’exposition. La question de la forme de la courbe exposition-effets reste encore aujourd’hui sujette à discussion.

1 Message

  • Effets moléculaires complexes : le cas des radiations ionisantes 5 novembre 2010 11:42, par Emmanuelle Beaugrand

    Bonjour, J’ai du mal à comprendre le rôle du facteur temps pour les lésions biologiques au niveau de l’ADN dans le cas de radiation ionisante. Est ce que ces lésions sont dues aux réactions biochimiques répétées dans le temps qui, à force, finissent par produire ces lésions biologiques ? Merci d’avance Emmanuelle Beaugrand

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